Закон Ома для однородного участка цепи

Немецкий ученый Георг Ом в 1826 г. экспериментально установил следующий закон: сила тока, текущего по однородному металлическому проводнику, пропорциональна напряжению на этом проводнике, т. е.

, (6.13)

где R – электросопротивление (или просто сопротивление) проводника, измеряется в СИ в омах (Ом). Из (6.13) следует, что 1Ом = 1В/1А.

Величина электросопротивления R проводника зависит от его формы и размеров, а также от свойств материала, из которого он изготовлен. Для однородного цилиндрического проводника

, (6.14)

где l – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения, r - коэффициент, называемый удельным электрическим сопротивлением вещества. В СИ r измеряется в ом-метрах (Ом×м).

Удельное сопротивление r металлов увеличивается с увеличением температуры. Это происходит потому, что с повышением температуры увеличивается амплитуда и частота колебаний атомов, что приводит к более частым столкновениям с ними свободных электронов. Для большинства металлов при температурах, близких к комнатным, температурная зависимость сопротивления приближенно описывается формулой

, (6.15)

или , (6.16)

где T – абсолютная термодинамическая температура, t – температура по шкале Цельсия; – удельное сопротивление при температуре Т = 273 К (0°⁰С), a – температурный коэффициент сопротивления. Для металлов и сплавов в интервале температур t = (0¸100) ⁰C значение a меняется в пределах (3,3¸6,2)×10^-3 К^-1. В первом приближении для чистых металлов принимается a = 1/273 К^-1.

У некоторых металлов и сплавов при низких температурах, близких к абсолютному нулю температур, электросопротивление скачком падает практически до нуля. В этом состоит явление сверхпроводимости.

Дата добавления: 2014-01-07